硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連(lian)有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性能，三(san)氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性能良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更長時(shi)間(jian)仍有彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性好，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出特性，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)常(chang)按(an)(an)固化(hua)前(qian)的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單(dan)體的不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性能和(he)用(yong)途的不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)油(you)型、醫用(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期(qi)是(shi)由美(mei)國(guo)以(yi)三氯化鐵(tie)為催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面積的氣(qi)相(xiang)法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍(yue)升到實用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的基(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企(qi)業陸(lu)續(xu)開發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性體的過程是經過高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的。它(ta)主要以高分子量的聚甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的補強主要是各(ge)種類型的白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的強度(du)增加(jia)數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性能及(ji)賦(fu)予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊(shu)的性能，也(ye)加(jia)入(ru)相應(ying)(ying)的各(ge)種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種有機過氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的目(mu)的是進行高分子(zi)鏈的交(jiao)聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫化(hua)的目(mu)的是進行補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩(wen)定(ding)硫化(hua)膠的各項性能(neng)。常用的設備(bei)有(you)開放式煉膠機、捏(nie)合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線等十分穩定，在(zai)不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別(bie)適(shi)合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用量約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)新研究，增加有機硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件方面的(de)用量，可以大幅(fu)度(du)提(ti)(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安(an)全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產量和(he)單車(che)用量水(shui)平的(de)提(ti)(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政機關(guan)公(gong)務用車(che)選(xuan)用車(che)型(xing)目錄（征求意(yi)見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目前國(guo)內政府(fu)采購(gou)以合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)(ti)(ti)供(gong)了保(bao)障。促(cu)進自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)(ti)(ti)供(gong)有力保(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技(ji)術方面取(qu)得(de)突(tu)破(po)，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)已發展成為(wei)全(quan)球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)消費。